特許 6999138 外観検査装置、外観検査方法、及び錠剤印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-24

(45)【発行日】2022-01-18

(54)【発明の名称】外観検査装置、外観検査方法、及び錠剤印刷装置

(51)【国際特許分類】

   A61J 3/06 20060101AFI20220111BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20220111BHJP

【ＦＩ】

A61J3/06 Q

B41J2/01 451

B41J2/01 305

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019191157

(22)【出願日】2019-10-18

(65)【公開番号】P2021065301

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2021-03-04

(73)【特許権者】

【識別番号】511068924

【氏名又は名称】株式会社松岡機械工作所

(73)【特許権者】

【識別番号】514096052

【氏名又は名称】株式会社みのり設計事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100114627

【弁理士】

【氏名又は名称】有吉 修一朗

(74)【代理人】

【識別番号】230110397

【弁護士】

【氏名又は名称】田中 雅敏

(74)【代理人】

【識別番号】100182501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100175271

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 宣圭

(74)【代理人】

【識別番号】100190975

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 聡子

(72)【発明者】

【氏名】松岡 大輔

(72)【発明者】

【氏名】菅原 稔

【審査官】村上 勝見

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１８６９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０２８６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７６６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０９０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５３６３１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｊ ３／０６

Ｂ４１Ｊ ２／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上流から下流に向かう搬送経路に沿って搬送される平面視略楕円形または平面視略円形の被検体の搬送経路上における位置を検出する位置検出装置と、
被検体の外観を搬送経路に略直交する直線状視野からなる撮像領域内で撮像して部分画像データを取得する撮像装置と、
前記撮像装置の下流側から被検体に対して照明光を照射する第１の光源、前記撮像装置の上流側から被検体に対して照明光を照射する第２の光源からなる照明装置と、
前記位置検出装置により検出された前記撮像装置による撮像タイミングにある被検体の位置と前記撮像装置の位置関係に応じて前記照明装置の照明パターンを制御する照明制御装置と、を備える外観検査装置において、
被検体の外観は、搬送方向を径方向とした場合に、被検体の径方向を二分する略中心線を境として搬送方向の下流を指向する先端を含む一側、搬送方向の上流を指向する後端を含む他側が定義され、
前記照明制御装置は、前記撮像装置により被検体の先端を含む一側の所定の第１の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を点灯して前記第２の光源を消灯し、
前記撮像装置により被検体の前記第１の領域を除く一側の所定の第２の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を消灯して前記第２の光源を点灯し、
前記撮像装置により被検体の後端を除く他側の所定の第３の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を点灯して前記第２の光源を消灯し、
前記撮像装置により被検体の後端を含み前記第３の領域を除く所定の第４の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を消灯して前記第２の光源を点灯する
外観検査装置。

【請求項2】

前記撮像装置は、前記撮像領域において搬送方向の上流から下流に向けてＮ個（Ｎは自然数）の被検体に関する部分画像データを取得し、
前記第１の領域は、前記撮像装置による被検体の撮像を開始してから略Ｎ／４個未満の部分画像データを取得する範囲に対応し、
前記第２の領域は、前記撮像装置による被検体の撮像を開始してから略Ｎ／４個以上で、略Ｎ／２個未満の部分画像データを取得する範囲に対応し、
前記第３の領域は、前記撮像装置による被検体の撮像を開始してから略Ｎ／２個以上で、略３Ｎ／４個未満の部分画像データを取得する範囲に対応し、
前記第４の領域は、前記撮像装置による被検体の撮像を開始してから略３Ｎ／４個以上で、Ｎ個の部分画像データを取得するまでの範囲に対応する
請求項１に記載の外観検査装置。

【請求項3】

上流から下流に向けて搬送経路に沿って平面視略楕円形または平面視略円形の被検体を搬送する工程と、
搬送経路上の被検体の位置を検出する工程と、
該被検体の位置を検出する工程で検出された被検体の外観を、撮像装置により搬送経路に略直交する直線状視野からなる撮像領域内において撮像し、部分画像データを取得する工程と、
該部分画像データを取得する工程において、前記撮像装置の下流側から所定の角度で被検体に対して照明光を照射する第１の光源、前記撮像装置の上流側から所定の角度で被検体に対して照明光を照射する第２の光源からなる照明装置の照明パターンを制御する工程と、を備える外観検査方法において、
被検体の外観は、搬送方向を径方向とした場合に、被検体の径方向を二分する略中心線を境として、搬送方向の下流を指向する先端を含む一側、搬送方向の上流を指向する後端を含む他側が定義され、
前記照明装置の照明パターンを制御する工程は、前記撮像装置により被検体の先端を含む一側の所定の第１の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を点灯して前記第２の光源を消灯し、
前記撮像装置により被検体の前記第１の領域を除く一側の所定の第２の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を消灯して前記第２の光源を点灯し、
前記撮像装置により被検体の後端を除く他側の所定の第３の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を点灯して前記第２の光源を消灯し、
前記撮像装置により被検体の後端を含み前記第３の領域を除く所定の第４の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を消灯して前記第２の光源を点灯する
外観検査方法。

【請求項4】

錠剤を貯留可能な錠剤供給部と、
外周面に多数の錠剤保持部を有し、該錠剤保持部に前記錠剤供給部から供給された平面視略楕円形または平面視略円形の錠剤が移される搬送ドラムと、
前記搬送ドラムの外周面近傍に配され、前記搬送ドラムの回転により搬送経路に沿って搬送されている前記錠剤保持部内の錠剤の露出面に印刷する印刷装置と、
前記印刷装置より下流側の外周面近傍に配され、前記搬送ドラムの回転により搬送されている前記錠剤保持部内の印刷済みの錠剤の外観を検査する外観検査装置と、を備える錠剤印刷装置において、
前記外観検査装置は、
上流から下流に向かう搬送経路に沿って搬送される錠剤の搬送経路上における位置を検出する位置検出装置と、
前記錠剤保持部内の印刷済みの錠剤の外観を、搬送経路に略直交する直線状視野からなる撮像領域内で撮像して部分画像データを取得する撮像装置と、
前記撮像装置の下流側から錠剤に対して照明光を照射する第１の光源、前記撮像装置の上流側から錠剤に対して照明光を照射する第２の光源からなる照明装置と、
前記位置検出装置により検出された前記撮像装置による撮像タイミングにある錠剤の位置と前記撮像装置の位置関係に応じて前記照明装置の照明パターンを制御する照明制御装置と、を備え、
錠剤の外観は、搬送方向を径方向とした場合に、錠剤の径方向を二分する略中心線を境として、搬送方向の下流を指向する先端を含む一側、搬送方向の上流を指向する後端を含む他側が定義され、
前記照明制御装置は、前記撮像装置により錠剤の先端を含む一側の所定の第１の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を点灯して前記第２の光源を消灯し、
前記撮像装置により錠剤の前記第１の領域を除く一側の所定の第２の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を消灯して前記第２の光源を点灯し、
前記撮像装置により錠剤の後端を除く他側の所定の第３の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を点灯して前記第２の光源を消灯し、
前記撮像装置により錠剤の後端を含み前記第３の領域を除く所定の第４の領域の部分画像データを取得する際には、前記第１の光源を消灯して前記第２の光源を点灯する
錠剤印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外観検査装置、外観検査方法、及び錠剤印刷装置に関する。詳しくは、被検体の表面欠陥を検査する際に、反射した光源の映り込みを抑制することができる外観検査装置、外観検査方法、及び錠剤印刷装置に係るものである。

【背景技術】

【0002】

医薬品である製剤やカプセル剤（以下、総称して本明細書においては「錠剤」と定義する。）の表面には、製品識別や誤飲防止のため、品番や品名、成分含有量等の文字や記号などからなる各種コードが表示されている。このような錠剤表面への表示は、刻印成形、転写方式、或いはインクジェット方式等の印刷処理によって行われている。

【0003】

このうち、インクジェット方式による印刷処理は、非接触状態で錠剤表面に印刷が可能なことから、錠剤表面に付着した粉末の影響を受けにくく、また、衛生面の点でも優れており、近年、種々の装置が提案されている。

【0004】

例えば特許文献１に開示の印刷装置は、印刷前の錠剤を撮影する検出用撮像装置と、印刷後の錠剤を撮影する検査用撮像装置とを備えている。特許文献１の装置は、検出用撮像装置により検出される錠剤の位置、姿勢、表裏等に基づいて、ライン上に搬送されてきた錠剤に各種コードの印刷を行う。また、検査用撮像装置は、各錠剤への印刷状態や錠剤の表面上の異物の有無等を検査するために用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３―１２１４３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前記した特許文献１に開示の印刷装置において用いられる検出用撮像装置、及び検査用撮像装置においては、印刷対象となる錠剤である被検体に対して光を照射するための照明装置を備えている。この照明装置としては、一般的には指向性に優れ、所定の広がり角を有するＬＥＤ照明装置（以下、単に「ＬＥＤ」という。）が採用される。そして、被検体の表面に対して斜め方向からＬＥＤにより照射し、被検体からの散乱光を前記した各撮像装置により撮像される。

【0007】

このとき、被検体表面からの反射光が撮像装置に映り込むことがある。そして、反射光が映り込んだ領域に表面欠陥が存在するとき、表面欠陥から反射して発生する散乱光は、照明装置の映り込み領域からの光と重なる。そのため、係る領域においては、被検体の表面に表面欠陥が存在しても、撮像装置によって検出することができない。

【0008】

一方、このような被検体の表面欠陥を検出する他の方法として、拡散板を用いたり複数の点光源によって被検体の表面を照明し、表面欠陥から発生する散乱光を複数の点光源の光軸からずらした位置で検出することにより、光源の映り込みの影響を抑制して表面欠陥を検出する方法がある。しかしながら、印刷装置の空間スペース等の問題もあり、複数の点光源を設置することは困難であり、また、各点光源を制御する必要があるため、必ずしも実用的な方法であるとはいえない。

【0009】

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、被検体の表面欠陥を検査する際に、反射した光源の映り込みを抑制することができる外観検査装置、外観検査方法、及び錠剤印刷装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記の目的を達成するために、本発明の外観検査装置は、上流から下流に向かう搬送経路に沿って搬送される被検体の搬送経路上における位置を検出する位置検出装置と、被検体の外観を搬送経路上における所定の撮像領域内で撮像して画像データを取得する撮像装置と、前記撮像装置の下流側から被検体に対して照明光を照射する第１の光源、前記撮像装置の上流側から被検体に対して照明光を照射する第２の光源からなる照明装置と、前記位置検出装置により検出された前記撮像装置による撮像タイミングにある被検体の位置と前記撮像装置の位置関係に応じて前記照明装置の照明パターンを制御する照明制御装置とを備える。

【0011】

ここで、上流から下流に向かう搬送経路に沿って搬送される被検体の搬送経路上における位置を検出する位置検出装置を備えることにより、外観検査の対象となる被検体の搬送経路上における絶対位置を把握し、後述する撮像装置により適切なタイミングで被検体を撮像することができる。

【0012】

また、被検体の外観を搬送経路上における所定の撮像領域内で撮像して画像データを取得する撮像装置を備えることにより、撮像領域として被検体の外観全体を撮像可能な領域を規定し、該撮像領域内において被検体の外観を撮像して画像データを取得し、係る画像データに基づいて被検体の外観上の異常の有無を判定することができる。

【0013】

また、搬送経路に沿って搬送される被検体に対して照明光を照射する照明装置を備えることにより、被検体に対して照明光を照射した際の反射光を得ることができる。撮像装置は、係る反射光を取り込んで被検体の画像データを取得することができる。

【0014】

また、照明装置は、撮像装置の下流側から被検体に対して照明光を照射する第１の光源、撮像装置の上流側から被検体に対して照明光を照射する第２の光源から構成されていることにより、２方向からの照射光により、撮像領域において被検体が撮像装置に対してどのような位置にあったとしても、撮像に際して必要となる十分な光量を確保し、適切な反射光を得ることができる。

【0015】

また、位置検出装置により検出された撮像装置による撮像タイミングにある被検体の位置と撮像装置の位置関係に応じて照明装置の照明パターンを制御する照明制御装置を備えることにより、被検体と撮像装置の位置関係によって適切な光量を確保することができる。従って、撮像領域内において、撮像装置に対する被検体の位置に関係なく、常に鮮明な画像データを取得することができる。

【0016】

また、撮像装置は、搬送経路に略直交する直線状視野により撮像して部分画像データを取得可能なラインスキャンカメラである場合には、分解能が高いため、搬送方向に沿って常に移動する被検体に対しても高解像度の部分画像データを取得することができる。従って、被検体の外観に存在するわずかな異常であっても検出することができる。

【0017】

また、位置検出装置により検出された撮像装置により撮像される被検体の位置と直線状視野の位置関係に応じて照明装置の照明パターンを制御する場合には、ラインスキャンカメラの直線状視野により撮像される被検体からの反射光の入射角度を考慮して、照明制御装置の照明パターンを制御することがきる。

【0018】

また、照明制御装置は、位置検出装置により検出された撮像装置により撮像される被検体の搬送位置と直線状視野の位置関係に応じて、第１の光源が点灯するときに第２の光源を消灯し、第１の光源が消灯するときに第２の光源を点灯する場合には、撮像対象となる被検体の位置と直線状視野の位置関係に応じて、撮像装置へ入射する反射光が適度なものとなるように照明装置の点灯、或いは消灯を制御することができる。また、一方の光源を点灯する際には他方の光源を消灯するため、照明装置の電気消費量も低減することができる。

【0019】

また、被検体の外観は、搬送方向を長手方向とした場合に、被検体の長手方向を二分する略中心線を境として搬送方向の下流を指向する先端を含む一側、搬送方向の上流を指向する後端を含む他側が定義され、照明制御装置は、撮像装置により被検体の先端を含む一側の第１の領域の部分画像データを取得する際には、第１の光源を点灯して第２の光源を消灯する場合には、第１の光源から照射される照明光により、被検体の先端部分を照射することができるため、照明光が届きにくい先端部分に対して十分な反射光を確保することができる。

【0020】

このとき、第１の光源とともに第２の光源を点灯すると、第２の光源から照射されて被検体で反射した反射光は、第１の光源からの照射光と干渉し合うことで光量が強くなりすぎて部分画像データが不鮮明なものとなる。一方、第１の光源を消灯して第２の光源を点灯すると、第２の光源から照射される照射光は被検体の先端付近に十分な光量を照射することができず、部分画像データが不鮮明なものとなる。

【0021】

また、被検体の第１の領域を除く一側の第２の領域の部分画像データを取得する際には、第１の光源を消灯して第２の光源を点灯する場合には、第２の光源から照射され被検体で反射した反射光は、撮像装置と被検体の位置関係により、適度な光量となって撮像装置に入射するため、鮮明な部分画像データを取得することができる。

【0022】

即ち、例えば被検体としての錠剤は、通常、中心線を境に第２の領域から第１の領域にかけて緩傾斜する略楕円形、又は略円筒形に成型されている。このとき、第２の光源から照射されて第２の領域に係る緩傾斜部分で反射した反射光は搬送方向に向けて反射するため、撮像装置の直線状視野に入射する光量が適度に調整されることで、鮮明な部分画像データを取得することができる。

【0023】

一方、第２の領域を撮像する際に、第１の光源を点灯すると、第１の光源から照射されて第２の領域に係る緩傾斜部分で反射した反射光の大半は、撮像装置に入射し光量が強くなり過ぎることにより、被検体の第２の領域の一部が白くぼやけた部分画像データとなる。

【0024】

また、撮像装置により被検体の後端を除く他側の第３の領域の部分画像データを取得する際には、第１の光源から照射され被検体で反射した反射光は、撮像装置と被検体の位置関係により、適度な光量となって撮像装置に入射するため、鮮明な部分画像データを取得することができる。

【0025】

即ち、前記の通り被検体としての錠剤は、中心線を境にして第３の領域から第４の領域にかけて緩傾斜する略楕円形、又は略円筒形に成型されている。このとき、第１の光源から照射されて第３の領域に係る緩傾斜部分で反射した反射光は搬送方向とは反対方向に向けて反射するため、撮像装置の直線状視野に入射する光量が適度に調整されることで、鮮明な部分画像データを取得することができる。

【0026】

一方、第３の領域を撮像する際に、第２の光源を点灯すると、第２の光源から照射されて第３の領域に係る緩傾斜部分で反射した反射光の大半は、撮像装置に入射し光量が強くなり過ぎることにより、被検体の第３の領域の一部が白くぼやけた部分画像データとなる。

【0027】

また、撮像装置により被検体の後端を含み第３の領域を除く第４の領域の部分画像データを取得する際には、第１の光源を消灯して第２の光源を点灯する場合には、第２の光源から照射される照明光により、被検体の後端部分を照射することができるため、照明光が届きにくい後端部分に対して十分な反射光を確保することができる。

【0028】

このとき、第２の光源とともに第１の光源を点灯すると、第１の光源から照射されて被検体で反射した反射光は、第２の光源からの照射光と干渉し合うことで光量が強くなりすぎて部分画像データが不鮮明なものとなる。一方、第２の光源を消灯して第１の光源を点灯すると、第１の光源から照射される照射光は被検体の先端付近に十分な光量を照射することができず、部分画像データが不鮮明なものとなる。

【0029】

また、撮像装置は、撮像領域において搬送方向の上流から下流に向けてＮ個の被検体に関する部分画像データを取得する場合には、撮像領域をＮ個の分解能に分解したうえで、撮像装置の直線状視野により、所定のタイミングで被検体の部分画像データを取得することができるとともに、部分画像データの取得と同期して照明装置の照明制御を行うことができる。

【0030】

即ち、撮像領域の分解能が規定されると、係る分解能に基づいて撮像装置による部分画像データの取得タイミングが決まる。さらに、部分画像データの取得タイミングに基づいて、照明装置による点灯、及び消灯の制御を確実に切り換えることができる。

【0031】

前記の目的を達成するために本発明の外観検査方法は、上流から下流に向けて搬送経路に沿って被検体を搬送する工程と、搬送経路上の被検体の位置を検出する工程と、撮像装置により被検体の外観を所定の撮像領域内において撮像し、画像データを取得する工程と、該画像データを取得する工程において、前記撮像装置の下流側から被検体に対して照明光を照射する第１の光源、前記撮像装置の上流側から被検体に対して照明光を照射する第２の光源からなる照明装置の照明パターンを制御する工程とを備える。

【0032】

ここで、上流から下流に向けて搬送経路に沿って被検体を搬送する工程を備えることにより、被検体に対して行われる複数の作業や検査工程を、その搬送経路上において行うことで、被検体に対する作業、或いは検査業務を効率化することができる。

【0033】

また、搬送経路上の被検体の位置を検出する工程を備えることにより、外観検査の対象となる被検体の搬送経路上における絶対位置を把握し、後述する撮像装置による撮像工程において、より適切なタイミングで被検体を撮像することができる。

【0034】

また、撮像装置により被検体の外観を所定の撮像領域内において撮像し、画像データを取得する工程を備えることにより、撮像領域として被検体の外観全体を撮像可能な領域を規定し、該撮像領域内において被検体の外観を撮像して画像データを取得し、係る画像データに基づいて被検体の外観上の異常の有無を判定することができる。

【0035】

また、画像データを取得する工程において、照明装置の照明パターンを制御する工程を備えることにより、被検体と撮像装置の位置関係に応じて、もっとも鮮明な画像データが得られるように、照明装置の照明パターンを制御することができる。

【0036】

また、照明パターンを制御する工程は、撮像装置の下流側から被検体に対して照明光を照射する第１の光源、撮像装置の上流側から被検体に対して照明光を照射する第２の光源からなる照明装置の照明パターンを制御する場合には、２方向からの照射光により、撮像領域において被検体が撮像装置に対してどのような位置にあったとしても、撮像に際して必要となる十分な光量を確保し、適切な反射光を得ることができる。

【0037】

前記の目的を達成するために、本発明の錠剤印刷装置は、錠剤を貯留可能な錠剤供給部と、外周面に多数の錠剤保持部を有し、該錠剤保持部に前記錠剤供給部から供給された錠剤が移される搬送ドラムと、前記搬送ドラムの外周面近傍に配され、前記搬送ドラムの回転により搬送経路に沿って搬送されている前記錠剤保持部内の錠剤の露出面に印刷する印刷装置と、該印刷装置より下流側の外周面近傍に配され、前記搬送ドラムの回転により搬送されている前記錠剤保持部内の印刷済みの錠剤の外観を検査する外観検査装置と、を備える錠剤印刷装置において、前記外観検査装置は、上流から下流に向かう搬送経路に沿って搬送される錠剤の搬送経路上における位置を検出する位置検出装置と、前記錠剤保持部内の印刷済みの錠剤の外観を所定の撮像領域内で撮像して画像データを取得する撮像装置と、前記撮像装置の下流側から錠剤に対して照明光を照射する第１の光源、前記撮像装置の上流側から錠剤に対して照明光を照射する第２の光源からなる照明装置と、前記位置検出装置により検出された前記撮像装置による撮像タイミングにある錠剤の位置と前記撮像装置の位置関係に応じて前記照明装置の照明パターンを制御する照明制御装置とを備える。

【0038】

ここで、錠剤印刷装置は、錠剤を貯留可能な錠剤供給部と、外周面に多数の錠剤保持部を有し、錠剤保持部に錠剤供給部から供給された錠剤が移される搬送ドラムと、搬送ドラムの外周面近傍に配され、搬送ドラムの回転により搬送経路に沿って搬送されている錠剤保持部内の錠剤の露出面に印刷する印刷装置と、印刷装置より下流側の外周面近傍に配され、搬送ドラムの回転により搬送されている錠剤保持部内の印刷済みの錠剤の外観を検査する外観検査装置を備えることにより、錠剤供給部から供給され、搬送ドラムで搬送された錠剤に対して、所定の文字や記号等を印刷することができるとともに、外観検査装置により錠剤の印刷状態を含む外観の異常を検査することができる。

【0039】

また、上流から下流に向かう搬送経路に沿って搬送される錠剤の搬送経路上における位置を検出する位置検出装置を備えることにより、外観検査の対象となる錠剤の搬送経路上における絶対位置を把握し、後述する撮像装置により適切なタイミングで錠剤を撮像することができる。

【0040】

また、錠剤の外観を所定の撮像領域内で撮像して画像データを取得する撮像装置を備えることにより、撮像領域として錠剤の外観全体を撮像可能な領域を規定し、該撮像領域内において錠剤の外観を撮像して画像データを取得し、係る画像データに基づいて錠剤の外観上の異常の有無を判定することができる。

【0041】

また、搬送経路に沿って錠剤に対して照明光を照射する照明装置を備えることにより、錠剤に対して照明光を照射した際の反射光を得ることができる。撮像装置は、係る反射光を取り込んで錠剤の画像データを取得することができる。

【0042】

また、照明装置は、撮像装置の下流側から錠剤に対して照明光を照射する第１の光源、撮像装置の上流側から錠剤に対して照明光を照射する第２の光源から構成されていることにより、２方向からの照射光により、撮像領域において錠剤が撮像装置に対してどのような位置にあったとしても、撮像に際して必要となる十分な光量を確保するとともに、適切な反射光を得ることができる。

【0043】

また、位置検出装置により検出された撮像装置による撮像タイミングにある錠剤の位置と撮像装置の位置関係に応じて照明装置の照明パターンを制御する照明制御装置を備えることにより、錠剤と撮像装置の位置関係によって適切な光量を確保することができる。従って、撮像領域内において、撮像装置に対する錠剤の位置に関係なく、常に鮮明な画像データを取得することができる。

【発明の効果】

【0044】

本発明に係る外観検査装置、外観検査方法、及び錠剤印刷装置は、被検体の表面欠陥を検査する際に、反射した光源の映り込みを抑制することができるものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】本発明の実施形態に係る錠剤印刷装置の全体概略図である。

【図2】本発明の実施形態に係る外観検査装置の全体概略図である。

【図3】本発明の実施形態に係る外観検査装置のブロック図である。

【図4】錠剤の撮像領域を説明する図である。

【図5】外観検査を行っている状況を示す模式図である。

【図6】照明装置のタイムチャートである。

【図7】撮像装置により撮像された錠剤の画像データである。

【発明を実施するための形態】

【0046】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、各図において説明の便宜上、錠剤印刷装置を設置面に設置した状態において、錠剤印刷装置の設置面から上方に向かう方向を上方向、上方向の反対方向を下方向、上方向および下方向により表される軸方向を鉛直方向、鉛直方向と垂直な軸方向を水平方向、錠剤印刷装置を構成する各ドラムの回転方向を搬送方向とそれぞれ定義する。

【0047】

また、以下の実施形態では、本発明の外観検査装置を錠剤印刷装置に適用する例について説明するが、必ずしも係る実施形態に限定されるものではなく、外観検査装置は電子部品や食品等のあらゆる外観を検査する場合にも適用することができるものとする。なお、本発明の実施形態において定義する錠剤とは、長径が略１．００ｃｍ～３．００ｃｍ、短径が略０．５０ｃｍ～１．００ｃｍ程度の断面略楕円形状からなるダブレット錠剤であるがこれに限定されるものではない。例えばキャップとボディから構成されてなり断面略楕円形状からなるカプセル錠や、平面視略円形の製剤等であってもよい。

【0048】

まず、本発明の実施形態に係る外観検査装置が適用される錠剤印刷装置Ｐの構成について図１に基づいて説明する。錠剤印刷装置Ｐは、被検体としての医薬品等の錠剤に関して、錠剤の表裏を判別して表裏の一方又は両方の面に印刷をし、錠剤が良品であるか不良品であるかの選別をするための装置であり、図１に示すように上方から下方にかけて、供給ドラム１、第１の搬送ドラム２、第２の搬送ドラム３、及び取出ドラム４を備えている。

【0049】

供給ドラム１のさらに上方には、印刷対象となる錠剤を貯留するホッパー５１と、該ホッパー５１に貯留されている錠剤を供給ドラム１に供給するためのシュート５２からなる錠剤供給装置５を備えている。

【0050】

取出ドラム４の下方には、後述するＡ面外観検査装置６、及びＢ面外観検査装置８による印刷状態や異物有無の検査結果に基づいて、良品と判断された錠剤を後工程に送るためのベルトコンベア１０１、及び不良品と判断された錠剤を回収するための回収装置１０２からなる錠剤排出装置１０が設置されている。

【0051】

ここで、必ずしも、供給ドラム１を備えている必要はない。ホッパー５１に貯留されている錠剤は、シュート５２により直接第１の搬送ドラム２に供給されるようにしてもよい。

【0052】

また、必ずしも、取出ドラム４を備えている必要はない。例えば、第２の搬送ドラム３に取出ドラム４と同様の機能を持たせることにより、第２の搬送ドラム３からベルトコンベア１０１、及び回収装置１０２に錠剤を搬送するようにしてもよい。

【0053】

前記した各ドラムは、外周面に錠剤を吸着するための多数の孔（図示省略）が形成されており、各ドラムは隣接するものは互いに同期しながら逆回転して、各ドラム間で錠剤の受け渡しを行うことで、錠剤を後工程へと搬送することができる。

【0054】

各ドラムにおける錠剤の受け渡しにおいては、錠剤の表裏面（以下、表面を「Ａ面」、裏面を「Ｂ面」とそれぞれ定義する。）が反転する。例えば第１の搬送ドラム２ではＡ面が露出していた場合には、第２の搬送ドラム３に受け渡されるとその反対面であるＢ面が露出し、続いて取出ドラム４に受け渡されると再度Ａ面が露出することになる。

【0055】

第１の搬送ドラム２の近傍には、搬送方向の上流側から順に、錠剤の露出面（ここではＡ面とする）に文字や記号などからなる各種コードを印刷するためのＡ面印刷装置７、Ａ面の印刷状態や異物の有無を検査するためのＡ面外観検査装置６を有している。

【0056】

Ａ面外観検査装置６は、図２に示すように、Ａ面を撮像する検査カメラであるＡ面撮像装置６１、撮像対象である錠剤のＡ面に対して光を照射するためのＡ面照明装置６２を有している。Ａ面照明装置６２はＬＥＤを光源として、Ａ面撮像装置６１を挟んで対称な位置であり、下流側から所定の角度（例えば略４５度）で錠剤に対して照明光を照射する第１のＡ面光源６２ａ、上流側から所定の角度（例えば略４５度）で錠剤に対して照明光を照射する第２のＡ面光源６２ｂから構成されている。

【0057】

Ａ面撮像装置６１は、搬送方向に対して略直交する幅方向に延びた帯状（直線状）の視野（以下、「直線状視野」という。）により、撮像ポイントにおいて１ライン分の画像を、予め規定された撮像領域分だけ連続的に撮像するラインセンサカメラである。

【0058】

ここで、必ずしも、Ａ面撮像装置６１はラインセンサカメラである必要はない。例えば撮像素子が縦横の面状に並べられ、２次元の所定の撮像領域に係る画像を得ることが可能なエリアカメラを使用してもよい。但し、高速で回転する第１の搬送ドラム２上の錠剤を一定の高解像度で撮像するという観点では、Ａ面撮像装置６１はラインセンサカメラであることが好ましい。

【0059】

また、必ずしもＡ面照明装置６２として、ＬＥＤである必要はない。ハロゲンランプ、蛍光ランプ等の公知の光源より適宜選択することができる。但し、電力量の消費が少なく一定の光量が得られるとともに、高速での点灯と消灯の切り換え制御に対応するためには制御性に優れるＬＥＤを採用することが好ましい。

【0060】

また、必ずしも、第１のＡ面光源６２ａと第２のＡ面光源６２ｂは、Ａ面撮像装置６１を挟んで、対称に配置されている必要はない。例えば第１のＡ面光源６２ａから照射される照射光の照射角度と、第２のＡ面光源６２ｂの照射角度は異なるように、各光源の取り付け角度を調整してもよい。

【0061】

なお、Ａ面印刷装置７のさらに上流側には、例えば略中央に割線が形成された錠剤において、割線の方向を確認するための割線撮像装置（図示省略）を別途設けるようにしてもよい。割線撮像装置を設けることにより、割線の向きに応じてＡ面印刷装置７での印刷の向きを適宜変更することが可能となる。

【0062】

第２の搬送ドラム３の近傍には、第１の搬送ドラム２と同様に、搬送方向の上流側から順に、錠剤の露出面（ここではＢ面とする）に文字や記号などからなる各種コードを印刷するためのＢ面印刷装置９、Ｂ面の印刷状態や異物の有無を検査するためのＢ面外観検査装置８を有している。なお、Ｂ面外観検査装置８は、Ａ面外観検査装置６と同様の構成であるため、詳細な図示は省略する。

【0063】

Ｂ面外観検査装置８は、Ｂ面を撮像する検査カメラであるＢ面撮像装置８１、撮像対象である錠剤のＢ面に対して光を照射するためのＢ面照明装置８２を有している。Ｂ面照明装置８２はＬＥＤを光源として、Ｂ面撮像装置８１を挟んで下流側から所定の角度（例えば略４５度）で錠剤に対して照明光を照射する第１のＢ面光源８２ａ、上流側から所定の角度（例えば略４５度）で錠剤に対して照明光を照射する第２のＢ面光源８２ｂから構成されている。

【0064】

次に、本発明の実施形態に係る外観検査装置について説明する。前記した通り、外観検査装置としてのＡ面外観検査装置６とＢ面外観検査装置８は略同じ構成であるため、ここでは、Ａ面外観検査装置６を例として説明する。

【0065】

Ａ面外観検査装置６は、前記した通り、主にＡ面撮像装置６１、第１のＡ面光源６２ａと第２のＡ面光源６２ｂからなるＡ面照明装置６２を備えるとともに、第１の搬送ドラム２上における錠剤の位置を検出するためのＡ面位置検出装置６３（図示省略）から構成されている。

【0066】

Ａ面位置検出装置６３は、本発明の実施形態においては、インクリメンタルエンコーダが使用される。インクリメンタルエンコーダは周知の構造であり、永久磁石同期電動機（図示しない）が回転するのに従って、回転した量（回転角）に比例した数のパルス信号を出力するものである。

【0067】

ここで、必ずしも、Ａ面位置検出装置６３としてインクリメンタルエンコーダである必要はない。例えば、搬送経路上を搬送される錠剤の絶対位置を検出することが可能なアブソリュートエンコーダであってもよい。なお、本発明の実施形態においては、インクリメンタルエンコーダで検出した原点の信号を基準に絶対位置に変換することで、搬送経路上における各錠剤の絶対位置を検出するようにしている。

【0068】

図３は、Ａ面外観検査装置６を構成するブロック図である。Ａ面撮像領域設定部６４は、錠剤の長径に基づいて、例えば図４に示すように所定の撮像領域ＲＳが一義的に設定されるとともに、該撮像領域ＲＳの範囲において、Ａ面撮像装置６１により取り込む部分画像データのデータ数を任意に設定することが可能となる。

【0069】

Ａ面位置検出装置６３は、所定の間隔でパルス信号をＡ面撮像装置６１、及びＡ面照明装置６２に対して出力する。Ａ面撮像装置６１は、Ａ面位置検出装置６３から出力される所定間隔のパルス信号を受信すると撮像ポイントにて１ライン毎の撮像を行う。本発明の実施形態においては、予め規定された錠剤の長径に対応して１パルス毎に撮像を行い、撮像領域の始点から終点に至るまで計５００個の部分画像データを取り込む。

【0070】

ここで、必ずしも、Ａ面撮像装置６１はＡ面位置検出装置６３からのパルス信号に基づいて撮像を開始する必要はない。撮像する原点位置を予め決めておき、第１の搬送ドラム２の回転速度に応じて、一定の間隔で撮像を行うようにしてもよい。

【0071】

また、必ずしも、Ａ面撮像装置６１による撮像タイミング、及び撮像領域ＲＳにおいて取り込むべき部分画像データ数としては、前記した範囲に限定されるものではない。錠剤の大きさや錠剤のＡ面、又はＢ面に印字される文字の大きさ等により、撮像タイミングや取り込むべき部分画像データ数は適宜変更することができる。

【0072】

Ａ面画像処理部６５は、Ａ面撮像装置６１で取得された撮像領域ＲＳ内における部分画像データに基づいて画像処理のうえ合成され１枚の画像データとされるとともに、該画像データはＡ面記憶装置６６に記憶される。

【0073】

Ａ面照明装置６２は、Ａ面位置検出装置６３からのパルス信号に基づいて錠剤、及びＡ面撮像装置６１の直線状視野との位置関係に応じて、第１のＡ面光源６２ａ、及び第２のＡ面光源６２ｂの点灯または消灯の照明制御を行う。

【0074】

ここで、必ずしも、Ａ面照明装置６２は、Ａ面位置検出装置６３からのパルス信号に基づいて点灯、又は消灯の制御を行う必要はない。照明制御を開始する原点位置を予め決めておき、第１の搬送ドラム２の回転速度に応じて照明制御を行ったり、或いはＡ面撮像装置６１からの同期信号を受けて照明制御を行うようにしてもよい。

【0075】

図４に示すように、撮像対象となる錠剤Ｔは長径の略中心線Ｏを境にして搬送方向の下流側を指向する先端、搬送方向の上流側を指向する後端が規定される。前記した通り、Ａ面撮像装置６１は、撮像領域ＲＳの始点から終点まで、Ａ面位置検出装置６３からのパルス信号として１パルス毎に部分画像データを取り込み、撮像領域ＲＳの範囲で５００個の部分画像データを取り込む。

【0076】

このとき、Ａ面照明装置６２は、撮像領域ＲＳの始点から終点までＡ面位置検出装置６３からのパルス信号として１２５パルスの間隔で下流から上流にかけて、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２、第３の領域Ｒ３、第４の領域Ｒ４に分割され、各領域に応じて第１のＡ面光源６２ａと第２のＡ面光源６２ｂの照明パターンが変更される。

【0077】

ここで、必ずしも、Ａ面照明装置６２の照明パターンは、Ａ面位置検出装置６３からのパルス信号が略１２５パルスの間隔で変更される必要はない。照明パターンは、外観検査の対象となる錠剤Ｔの大きさ等によりその変更パターンは適宜変更することができる。

【0078】

以下、図５の模式図、及び図６のタイムチャートに基づいて、Ａ面照明装置６２の点灯、及び消灯の制御について説明する。

【0079】

＜略０～１２５パルスの範囲＞
図５（ａ）に示すように、Ａ面位置検出装置６３からのパルス信号として略０～１２５パルスの第１の領域Ｒ１では、Ａ面撮像装置６１の直線状視野は、錠剤Ｔの先端部分を撮像する。このとき、錠剤ＴとＡ面照明装置６２の位置関係から、下流側である第１のＡ面光源６２ａを点灯させ、上流側である第２のＡ面光源６２ｂを消灯させることにより、錠剤Ｔの先端分が照射され、Ａ面撮像装置６１は十分な反射光を得ることができる。

【0080】

なお、例えば第１のＡ面光源６２ａを消灯し、第２のＡ面光源６２ｂを点灯すると、第２のＡ面光源６２ｂから照射される照射光は、錠剤Ｔの先端付近に届かず、錠剤Ｔの先端付近は光量不足となり鮮明な部分画像データを得られない。

【0081】

一方、第１のＡ面光源６２ａと第２のＡ面光源６２ｂを同時に点灯すると、両光源からの照射光が干渉し合うことで光量が強くなりすぎるため、この場合も錠剤Ｔの先端付近について鮮明な部分画像データが得られない可能性がある。

【0082】

＜略１２５～２５０パルスの範囲＞
図５（ｂ）に示すように、Ａ面位置検出装置６３からのパルス信号として略１２５～２５０パルスの第２の領域Ｒ２では、第１のＡ面光源６２ａを消灯し、第２のＡ面光源６２ｂを点灯することにより第２のＡ面光源６２ｂから照射され錠剤Ｔで反射する反射光は、Ａ面撮像装置６１と錠剤Ｔの位置関係により、適度な光量となってＡ面撮像装置６１に入射するため、鮮明な部分画像データを取得することができる。

【0083】

即ち、第２のＡ面光源６２ｂから照射されて第２の領域Ｒ２に係る緩傾斜部分で反射した反射光は、搬送方向に向けて反射するため、Ａ面撮像装置６１の直線状視野に入射する光量が適度に調整されることで、鮮明な部分画像データを取得することができる。

【0084】

一方、第２の領域Ｒ２を撮像する際に、第１のＡ面光源６２ａを点灯すると、第１のＡ面光源６２ａから照射されて第２の領域Ｒ２に係る緩傾斜部分で反射した反射光の大半は、Ａ面撮像装置６１に入射し光量が強くなり過ぎることにより、錠剤Ｔの第２の領域Ｒ２の一部が白くぼやけた部分画像データとなる。

【0085】

＜略２５０～３７５パルスの範囲＞
図５（ｃ）に示すように、Ａ面位置検出装置６３からのパルス信号として略２５０～３７５パルスの第３の領域Ｒ３では、第１のＡ面光源６２ａを点灯し、第２のＡ面光源６２ｂを消灯することにより第１のＡ面光源６２ａから照射され錠剤Ｔで反射する反射光は、Ａ面撮像装置６１と錠剤Ｔの位置関係により、適度な光量となってＡ面撮像装置６１に入射するため、鮮明な部分画像データを取得することができる。

【0086】

即ち、第１のＡ面光源６２ａから照射されて第３の領域Ｒ３に係る緩傾斜部分で反射した反射光は、搬送方向に向けて反射するため、Ａ面撮像装置６１の直線状視野に入射する光量が適度に調整されることで、鮮明な部分画像データを取得することができる。

【0087】

一方、第３の領域Ｒ３を撮像する際に、第２のＡ面光源６２ｂを点灯すると、第２のＡ面光源６２ｂから照射されて第３の領域Ｒ３に係る緩傾斜部分で反射した反射光の大半は、Ａ面撮像装置６１に入射し光量が強くなり過ぎることにより、錠剤Ｔの第３の領域Ｒ３の一部が白くぼやけた部分画像データとなる。

【0088】

＜略３７５～５００パルスの範囲＞
図５（ｄ）に示すように、Ａ面位置検出装置６３からのパルス信号として略３７５～５００パルスの第４の領域Ｒ４では、Ａ面撮像装置６１の直線状視野は、錠剤Ｔの後端部分を撮像する。このとき、錠剤ＴとＡ面照明装置６２の位置関係から、上流側である第２のＡ面光源６２ｂを点灯させ、下流側である第１のＡ面光源６２ａを消灯させることにより、錠剤Ｔの先端分が照射され、Ａ面撮像装置６１は十分な反射光を得ることができる。

【0089】

なお、例えば第２のＡ面光源６２ｂを消灯し、第１のＡ面光源６２ａを点灯すると、第１のＡ面光源６２ａから照射される照射光は、錠剤Ｔの後端付近に届かず、錠剤Ｔの先端付近は光量不足となり鮮明な部分画像データを得られない。

【0090】

一方、第１のＡ面光源６２ａと第２のＡ面光源６２ｂを同時に点灯すると、両光源からの照射光が干渉し合うことで光量が強くなりすぎるため、この場合も錠剤Ｔの後端付近について鮮明な部分画像データが得られない可能性がある。

【0091】

図７は、Ａ面撮像装置６１により撮像した実際の画像データを示す。図７（ａ）はＡ面照明装置６２の第１のＡ面光源６２ａ、第２のＡ面光源６２ｂを常時点灯した場合の画像データである。図７（ａ）によると、錠剤ＴのＡ面の先端に近い部分（第２の領域）、及び後端に近い部分（第３の領域）において三日月状の白くぼやけた部分が存在し、ハレーションを起こしていることが確認できる。

【0092】

また、図７（ｂ）は、第１のＡ面光源６２ａを常時消灯し、第２のＡ面光源６２ｂは第１の領域Ｒ１で消灯、第２の領域Ｒ２で点灯、第３の領域Ｒ３で消灯、第４の領域Ｒ４で点灯した場合の画像データである。第２の領域Ｒ２においては、第２のＡ面光源６２ｂのみ点灯することにより、ハレーションのない鮮明な画像データを得ることができる。さらに、第４の領域Ｒ４においては、第２のＡ面光源６２ｂにより、搬送方向に向けて錠剤Ｔの後端照射することで、後端の輪郭がはっきりと確認できる程度に鮮明な画像データを得ることができる。

【0093】

また、図７（ｃ）は、第１のＡ面光源６２ａを第１の領域Ｒ１で点灯、第２の領域Ｒ２で消灯、第３の領域Ｒ３で点灯、第４の領域Ｒ４で消灯し、第２のＡ面光源６２ｂを常時点灯した場合の画像データである。

【0094】

まず、第１の領域Ｒ１では第１のＡ面光源６２ａと第２のＡ面光源６２ｂが何れも点灯されることにより、光量が強くなりすぎ、第１の領域Ｒ１の下流側に半円状の白っぽいラインが映り込み、白くぼやけた画像データとなる。また、第２の領域Ｒ２においては、第２のＡ面光源６２ｂのみ点灯することにより、ハレーションのない鮮明な画像データを得ることができる。また、第３の領域Ｒ３では、第１のＡ面光源６２ａと第２のＡ面光源６２ｂが同時に点灯されることにより、三日月状の白くぼやけた部分が存在し、ハレーションを起こしていることが確認できる。また、第４の領域Ｒ４では、第２のＡ面光源６２ｂのみが点灯されており、後端の輪郭がはっきりと確認できる程度に鮮明な画像データを得ることができる。

【0095】

以上のように、第１のＡ面光源６２ａ、及び第２のＡ面光源６２ｂの点灯、消灯を交互に制御することにより、全領域においてハレーションが発生しない鮮明な画像データを得ることが確認できる。

【0096】

以上、本発明に係る外観検査装置、外観検査方法、及び錠剤印刷装置は、被検体の表面欠陥を検査する際に、反射した光源の映り込みを抑制することができる。

【符号の説明】

【0097】

Ｐ 錠剤印刷装置
１ 供給ドラム
２ 第１の搬送ドラム
３ 第２の搬送ドラム
４ 取出ドラム
５ 錠剤供給装置
５１ ホッパー
５２ シュート
６ Ａ面外観検査装置
６１ Ａ面撮像装置
６２ Ａ面照明装置
６２ａ 第１のＡ面光源
６２ｂ 第２のＡ面光源
６３ Ａ面位置検出装置
６４ Ａ面撮像領域設定部
６５ Ａ面画像処理部
６６ Ａ面記憶部装置
７ Ａ面印刷装置
８ Ｂ面外観検査装置
８１ Ｂ面撮像装置
８２ Ｂ面照明装置
８２ａ 第１のＢ面光源
８２ｂ 第２のＢ面光源
８３ Ｂ面位置検出装置
９ Ｂ面印刷装置
１０ 錠剤排出装置
１０１ ベルトコンベア
１０２ 回収装置
Ｔ 錠剤
ＲＳ 撮像領域
Ｒ１ 第１の領域
Ｒ２ 第２の領域
Ｒ３ 第３の領域
Ｒ４ 第４の領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】